Java集合框架：数组与集合概述及其优缺点

第12章主要探讨Java中的集合概念，这是数据结构和编程中一个重要的抽象层次。集合框架是Java中用于处理多样化的逻辑关系，存储和操作对象的工具，它们不同于数组的固定大小和特定的存储方式。集合的核心在于其灵活性，支持动态添加、删除和查找元素，而不需要预先知道集合的具体大小。 1. **集合概述**： - 集合的本质是容器，关注两点：（1）存储方式，即对象如何被组织和管理；（2）存储特点，包括数据的访问和操作特性。 2. **数组作为基础数据结构**： - 逻辑结构是线性的，物理结构为顺序存储，内存一次性申请且固定。 - 查询高效，通过索引快速定位元素；增加、删除和修改操作较慢，涉及元素移动，且需额外记录有效元素个数。 - 优点：索引查询快，缺点：插入/删除效率低、元素个数不可直接获取。 3. **集合框架和接口**： - `java.util`包中的集合框架提供了多种接口和类，如`Collection`、`List`、`Set`和`Queue`等，它们分别是可变的聚合类型，适应不同场景下的数据管理需求。 - `Collection`接口是最基本的集合类型，代表一组元素，可能包含重复或不重复的元素，可能是有序或无序的。`List`（如ArrayList）和`Set`（如HashSet）是其子接口，前者强调有序性和元素插入位置的控制，后者不允许重复元素。 4. **Queue（队列）**： - 队列是一种特殊的线性表，遵循FIFO原则，但也有优先级队列等例外类型，它们按照特定规则排列元素。 通过学习这一章节，程序员可以理解如何在Java中选择合适的集合类来管理数据，根据数据的特性和操作需求，灵活运用`Array`, `List`, `Set`和`Queue`等，提高代码的性能和可维护性。同时，掌握集合框架对于实现数据结构算法和设计高效数据处理系统至关重要。